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Tipps für die Entwicklung: Smart Meter: Stromkreisschutz, Sensorik, Leistungssteuerung

Fortsetzung des Artikels von Teil 1.

Der richtige MOV

Bei der Auswahl eines MOV ist also neben der Berücksichtigung der erforderlichen Spitzenstoßfestigkeit auch die erwartete Lebensdauer des Systems zu berücksichtigen. Ein Beispiel bildet ein System, das für eine Lebensdauer von 20 Jahren ausgelegt ist und einen Schutz vor 6 kV benötigt. Selbst wenn ein 20mm MOV Schutz vor 15 Schlägen zu je 6 kV/3 kA bietet, würde wahrscheinlich ein 25mm oder größerer MOV genutzt, um eine höhere Stoßbelastung über die Lebensdauer des Zählers hinweg zu gewährleisten. Eine ausreichende Herabstufung der verwendeten MOVs ist unerlässlich, um die Funktionsfähigkeit des Systems für die gewünschte Lebensdauer sicherzustellen. 

Philippe di Fulvio Bildquelle: © Littelfuse

Autor Philippe Di Fulvio ist ein Global Technical Marketing Manager für die Electronic Business Unit bei Littelfuse mit Sitz in der Nähe von Paris und trat 2016 als Senior Field Application Manager in das Unternehmen ein.

Einige neuere Spezifikationen verlangen auch, dass diese MOVs vor Ausfällen am Ende ihrer Lebensdauer geschützt werden. Für diese Anwendungen werden typischerweise TMOVs verwendet, um die Schaltung während ihrer Lebensdauer weiterhin zu schützen. Sobald sie die End-of-Life-Phase erreicht haben, trennen sie sich vom Stromkreis, um katastrophale Schäden zu vermeiden. TMOVs können auch über eine Anzeigefunktion verfügen, die das Messgerät darauf hinweist, dass die Schutzvorrichtung ausgefallen ist und ausgetauscht werden muss.

Einsatz von TVS-Dioden 

In Ausführungen, bei denen schnell ansteigende Transienten auch den Versorgungsteil beschädigen können, werden häufig TVS (Transient Voltage Suppression)-Dioden in Verbindung mit MOVs und einem entsprechenden Koordinationselement eingesetzt. Diese Vorrichtungen klemmen die schnell ansteigenden Transienten ab, während die Frontend-MOVs den Großteil der hohen Energie in diesen Transienten absorbieren. 

Um die Verkabelung vor Brandgefahr zu schützen, falls etwa eine beschädigte Stromversorgung einen Kurzschluss verursacht, integrieren Entwickler oft eine Sicherung am Eingangsfrontend des Netzteils. Patronensicherungen wie die Serien Littelfuse 215, 514 und 835 können dabei helfen, die Anforderungen an die Einzelfehlertests zu erfüllen, die durch Sicherheitsnormen für elektrische Leistungsmesser vorgegeben sind.